Биохимики РУДН выяснили, как активные формы кислорода влияют на устойчивость клеток рака яичника к цисплатину
Длительное применение препаратов для терапии онкологических заболеваний может приводить к развитию множественной лекарственной устойчивости, которая снижает эффективность химиотерапии. Известно несколько механизмов, по которым развивается лекарственная устойчивость опухолевых клеток. Они в значительной степени связаны с активацией белков и ферментов, выводящих лекарственные препараты из клетки, а также с изменением генов, контролирующих выживаемость и программируемую гибель клеток (апоптоз). Один из наименее изученных механизмов развития лекарственной устойчивости связан с воздействием на клетку активных форм кислорода (АФК), которые образуются в процессе жизнедеятельности клетки и могут разрушать органические молекулы.
Биохимики РУДН исследовали механизм формирования лекарственной устойчивости злокачественной опухоли яичника после действия на нее цисплатина. Они выяснили, что развитие лекарственной устойчивости связано с ростом экспрессии генов (процесс выработки белков, кодируемых молекулами ДНК) ключевых антиоксидантных, то есть удаляющих активные формы кислорода, белков: Mn-супероксиддисмутазы, каталазы, глутатионпероксидазы-1, гемоксигеназы-1 — и снижением экспрессии гена фермента НАДФ-оксидазы, который отвечает за генерацию АФК в клетке.
В нормальном состоянии существует баланс между образованием и удалением активных форм кислорода. Нарушение этого баланса приводит к возникновению ряда заболеваний, включая онкологические, которые вызваны повреждением внутренней структуры клеток. С другой стороны, АФК в большой концентрации могут приводить и к гибели раковых клеток, что используется в терапии онкологических заболеваний. Похожим образом действует и препарат цисплатин.
В своей работе ученые РУДН применяли метод ОТ-ПЦР в реальном времени и метод вестерн-блоттинга для оценки экспрессии генов. Выявленный учеными окислительно-восстановительный механизм возникновения лекарственной устойчивости показывает, насколько хорошо опухолевые клетки могут приспосабливаться к негативным условиям окружающей среды. Он помогает выжить здоровым клеткам, но в случае раковых опухолей только затрудняет их лечение.
«Мы установили, что при воздействии цисплатина на клетки опухоли яичника в них запускается экспрессия ключевых антиоксидантных белков, что приводит к нарушению баланса между возникновением и удалением АФК. Вместе с тем мы наблюдали снижение концентрации фермента, ответственного за генерацию АФК в клетке. Изученный нами механизм развития лекарственной устойчивости позволит создать новые комбинированные методы лечения рака яичника», – говорит автор исследования, доктор биологических наук, профессор Медицинского института РУДН Елена Калинина.
Статья ученых опубликована в материалах конгресса FEBS Open Bio.
Продолжаем рассказывать о возможностях для студентов, которые хотят проявить себя как исследователи. Конкурс «Совместный старт» проводится ежегодно в весеннем семестре и ориентирован на поддержку молодёжных объединений. Его цель — помочь студенческим коллективам разработать инновационные и представительские проекты на основе проводимых в РУДН исследований, с перспективой участия в сторонних конкурсах, грантовых программах и научно-технических мероприятиях.
В аграрно-технологическом институте РУДН работает лаборатория агробиотехнологии и молекулярной генетики — место, где классическая агрономия встречается с современными молекулярными технологиями. Сегодня это уже целый научно-исследовательский комплекс: теплица с автоматизированными системами контроля микроклимата, лаборатории искусственного климата и фенотипирования, маркерной селекции и геномики, биохимии и гистологии растений, а также технологической оценки продукции растениеводства.
Коллектив кафедры органической химии факультета физико-математических и естественных наук РУДН получил грантовую поддержку университета на разработку многофункциональных производных пирролидина. Исследователи намерены создать соединения, сочетающие противовоспалительную, антибактериальную, противогрибковую, антиоксидантную и противоопухолевую активность в одной молекуле. Проект рассчитан на